焊接原理习题课

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熔化焊原理习题课
习题
• 焊接热输入(线能量)E=ηUI/v • 已知某钢材埋弧焊时,选用焊接电流为 200A,电弧电压为25V,焊接速度为 0.225cm/s,求其焊接热输入是多少?(埋 弧焊热效率为0.9)
• 焊条电弧焊焊接Q235钢时,选用焊接电流 为160A, 电弧电压为25V,焊接热输入不超 过28KJ/cm,求此时焊接速度是多少?(已 知焊条电弧焊热效率为0.7)
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取T0=25℃,则: 1.59 cm ∵δ=1.5cm>0.75 δcr=1.19cm ∴为厚板,有厚板理论公式得t8/5=4.47S
例题: 两种焊条焊接后其成分为: 例题:用A、B两种焊条焊接后其成分为: 、 两种焊条焊接后其成分为 熔渣成分 SiO2 MnO FeO CaO A 45 30 13 5 B 20 30 10 30 焊缝成分% [FeO] [FeS] [Si] 焊缝成分 A 0.1 0.04 0.2 B 0.15 0.038 <0.09 其中焊条的焊芯为H08,试分析为什么? 其中焊条的焊芯为 ,试分析为什么? [Si]A>[Si]B 2.[FeO]A<[FeO]B 3.[FeS]A>[FeS]B 提示:熔渣的碱度B1=[0.018CaO+0.007(FeO+MnO)]/0.017SiO2) (提示:熔渣的碱度
24.用来脱氧的元素或铁合金叫做( )。 A.脱氧剂 B.合金剂 C.稳弧剂 答:A 25.常用的脱氧剂有( )、( )、钛铁、铝粉 等。 A.锰铁 B.硅铁 C.石墨 答:A、B
• 26.焊接时熔渣与熔化金属发生的一系列治金反应, 除了脱氧外,还进行脱( )、脱磷反应,并向焊 缝渗合金,以调整焊缝成分和性能。 A.硫 B.碳 C.锰 答:A • 27.除通过熔渣向焊缝过渡合金元素(渗合金)外, 还可通过( ),直接将合金元素加入熔化金属。 A.保护气体 B.合金焊丝 C.溶剂 答:B
21.钢焊接时,氧化物夹杂的成分主要是( ), 其次是( )。这些夹杂物对焊缝有很大的危 害性。 A.CO2 B.SiO2 C.MnO 答:B;C
22.焊接熔渣所含有的氧化物可与液态金属发生作用 使之氧化,这种氧化的方式称为( )。 A.自由氧化 B.扩散氧化 C.置换氧化 答:C 23.通过焊接材料加入某种元素或合金,使其本身在 焊接过程中被氧化,从而保护被焊金属不被氧化, 或从金属氧化物中将金属还原,这一治金反映过 程称为( )。 A.置换 B.氧化 C.脱氧 答:C
• 7.延伸率是指___________。 A.试样被拉断后基准长度伸长量与原始长度的百分比.. B.试样拉断时的长度与原始基准长度的百分比。 C.试样原始基准长度与被拉断后基准长度伸长量的百分比。 D.试样基准长度与试样被拉断时长度的百分比。 • 8.钢号“HO8”表示_________。 A. 平均含碳量为0.08%的锅炉钢 B. 平均含碳量为0.08%的容器用钢 C…平均含碳量为0.08%的焊条钢 D..平均含碳量为0.08%
• Φ=B/H • 焊条电弧焊时,焊缝成形系数φ=1.5,测 得焊缝宽度为5mm,求焊缝的计算厚度H=?
• Q235A钢用CO2气体保护焊时,当焊缝的ω (Si)w=0.16%,母材硅的过渡系数为 η1=72%,母材中ω(Si)b=0.24%, 焊丝中 硅的过渡系数η2=20%,焊丝的ω(Si)
一、单项选择题: 1.控制焊缝含氢量,可防止__________。 A.热裂纹 B. 冷裂纹 C. 变形 D. 再热裂纹
2.焊条牌号“结507铜磷”中的50表示是 ___________。 A、焊缝金属抗拉强度不低于50kg/mm2 B、焊缝金属抗压强度不低于50kg/mm2 C、焊缝金属屈服强度不低于50kg/mm2 D、焊缝金属弹性强度不低于50kg/mm2
• 由传热学理论知道:在线能量一定的条件 下,随板厚增加,冷却速度Wc增大,冷却 时间t8/5变短,但当板厚增加到一定程度时, 则Wc和t8/5不再变化,此时的板厚即为临界 板厚δcr。 • • 2.51cm
• 例题2:某厂制造压力容器,钢材为14MnMoVN钢, 壁厚15mm采用手工焊。焊接线能量E=10KJ/cm,根 据理论公式试计算t8/5。
• 1.8%/7.2%=25%
ω(Si)W= η1 θ ω(Si)b + η2(1-θ)ω(Si)s ω(Si) 0.758%
例题
• 2、某厂制造压力容器,钢材为14MnMoVN钢,壁厚 、某厂制造压力容器,钢材为 钢 15mm采用手工焊。 采用手工焊。 采用手工焊 • ⑴焊接线能量 焊接线能量E=10KJ/cm,根据理论公式试计算 8/5。 根据理论公式试计算t 根据理论公式试计算 • ⑵计算碳当量及 计算碳当量及HAZ的最大硬度 的最大硬度Hmax。 的最大硬度 。 • ⑶如何把 如何把Hmax降至 降至300HV以下? 以下? 降至 以下 • 附:14MnMoVN钢成份 C:0.14% Mn:1.41% 钢成份 Si:0.30% Mo:0.47% V:0.13%
• 9.酸性焊条比碱性焊条_______.。 A.容易脱渣 B、难脱渣 C、脱渣难易程度差不多 A • 10.气焊时,燃烧的气体是________。 A. 乙炔 B. 氧气 C. 氢气 D. 空气 A
• 11.电焊条使用前烘干的目的是_______________。 A.提高焊缝强度 B.减少焊条中的水分 C.清除焊接 残余应力 D.减少焊条中的氢含量 • B • 12.碱性焊条的含_______量比酸性焊条低,所以 其抗冷裂纹能力强。 A、碳 B、磷、硫 C、氢 D、氧 • B
• 焊接熔池结晶过程中会产生哪些缺陷? 焊接熔池结晶过程中会产生哪些缺陷? • 产生的缺陷有: • ⑴结晶裂纹(凝固裂纹) 焊接熔池结晶过程中,金属收 缩产生的拉应力,将晶界上的低熔点共晶液膜拉开导致产 生结晶裂纹。结晶裂纹主要发生在含杂质较多的钢、单相 奥氏体钢、镍基合金、铝合金、钼合金等的焊缝金属中。 • ⑵气孔 高温下焊接熔池中熔解了大量的氢、氧、氮,在 快速冷却过程中,这些气体来不及逸出,而留在焊缝金属 中(内部或表面)形成穴孔。 • ⑶夹渣 焊接熔渣残留在焊缝金属中的现象。 • ⑷偏析 由于焊接熔池结晶速度较快,形成焊缝中化学元 素的分布不均匀,产生偏析现象。
δ cr =
1 1 E ( + )= 2cρ 500 − T0 800 − T0
(1)取T0=25℃,则:计算临界板厚得:1.59 cm; (2) ∵δ=1.5cm>0.75 δcr=1.19cm ∴为厚板,有厚板理论公式得t8/5=4.47S(2)
PCM=0.265(2) Hmax=140+1089pcm-8.2 t8/5=391.9HV (2) Hmax=140+1089pcm-8.2 t8/5<300 HV (1分) 则:t8/5>15.7 S 在材料、板厚一定的情况下,E↑orT0↑→t8/5↑(1分)
• 13.硫存在于焊缝中,会________。 A、引起冷裂纹 B、提高塑性和和韧性 C、引起热 裂纹 D、引起再热裂纹 • C • 14.焊条药皮的作用有_________。 A、引弧作用 B、渗合金作用 C、在焊缝中加入 氢氧 D、在焊缝中加入铁 B
• 15.电弧区内对焊缝性能影响最大的气体是 ( )。 A.CO、CO2 B.N2、O2、H2 C.Ar 答:B • 16.焊接时不与氮发生作用-即不溶解氮,不形成 稳定氮化物的金属是( )。 A.Cu、Ni B.Fe、Mn、Ti C.Si、 Cr 答:A
例1:Mn合金元素在熔敷金属中的质量分数ωD为1.8%,焊条 ω 中Mn合金元素原始总质量分数ωE为7.2%,求Mn合金元素 ω 7.2%, 的过渡系数η? η
例2:Q235A钢用CO2气体保护焊焊接时,焊缝中的Si合金元 素质量分数ω(Si)W为0.16%,求焊丝的Si合金元素质量分数 ω(Si) 为多少? ω(Si)s为多少? (设熔合比为40%,母材硅过渡系数η1为72%,母材中含Si 合金元素量ω(Si)b 0.24%,焊丝Si合金元素的过渡系数η2为 20%)
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名词解释 结晶裂纹 熔核偏移 联生结晶 焊缝中心偏析 磁偏吹 阴极清理 TIG焊 焊接热循环 脱氧剂 温度场 点焊分流 钎焊
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问答题: 为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大? 什么是电阻焊?电阻焊有哪些特点? CO2焊时焊缝的含氢量较低,为什么? 高强钢焊接时产生延迟裂纹的原因主要是什么? 钎焊过程中,钎剂的作用有哪些? 什么是焊接熔渣?其作用有哪些? 焊接高合金钢的焊条和焊剂中不能含有SiO2? 合金过渡的目的? 实现沉淀脱氧的三个条件? 焊条电弧焊时,按照顺序,如何正确选择焊接规范参数? 什么是焊穿和塌陷?会造成这些缺陷的原因是什么?
• 渣A的碱度:B1=0.51 • 渣B的碱度:B1=2.4 , 焊条A为酸性渣,焊条B为碱性渣。 (1)渣的碱性越大,SiO2的活度越大,有利于Si的过渡,故 [Si]A>[Si]B。 (SiO2)+2[Fe]=2(FeO)+[Si] (2)尽管(FeO)A>(FeO)B,但酸性渣中(FeO)的活度小,根 据分配定律,在同样温度下,FeO在碱性渣中比在酸性渣中更易 向焊缝金属分配。故[FeO]A<[FeO]B (3)由脱S反应知,熔渣中的碱性氧化物MnO、CaO增加有利于 脱S; [FeS]+(MnO)=(MnS)+(FeO) [FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO) 故[FeS]A>[FeS]B
s=0.758%,求焊缝的熔合比。
• 用E4303(J422)焊条焊接20钢,已知母材中 Mn的平均质量分数ω(Mn)b=0.5%,可全部 过渡到焊缝去,焊条合金元素过渡系数为 2%,熔敷金属中Mn 的质量分数ω(Mn)
F=0.45%,焊缝熔合比为40%,求焊条及焊缝
中锰的质量分数?
• 例题1:从传热学角度说明临界板厚δcr的概念? 某16Mn钢焊件,采用手工电弧焊,线能量 E=25KJ/cm,求δcr?
17.在300~700℃固态下能够吸收大量的氢并形成 稳定的氢化物的金属是( )。 A.Fe、Ti、Cu B.Zr、Ti、V C.Cr、Mo 答:B 18.焊接时氧与金属的相互作用,主要是使金属 ( )。 A.氧化 B.还原 C.电离 答:A
19.氢脆性、白点、显微斑点及延迟裂纹等都是由于 焊缝中( )的作用引起的。 A.氢 B.氮 C.氧 答:A 20.某些金属(如Al、Mg等)氧化生成的氧化物,不 溶于金属而以薄膜或颗粒状浮在熔池表面,因此容 易造成( )。 A.气孔 B.成形不 C.夹渣 答:C
• 28.硫是钢中极有害的杂质,为减少焊缝含硫量,不 仅应当通过冶金反应除硫,更主要的是( )。 A.适当增加母材的碳含量; B.控制焊接材料的硫含量; C.适当增加焊接材料的硫含量 答:B • 29.焊接熔池结晶(一次结晶)的基本规律是( ) 的过程。 A.晶核的形成和长大; B.奥氏体转变为铁素体加珠光体; C.液态熔渣凝固成固态 答:A
3.________是焊条药皮的主要作用。 A.减小焊接变形 B.去坡口水分 C.提高电弧稳定性、保护熔池 D.减少焊接应力 C 4.符号“δ=10%”表示____________。 A.延伸率为10% B. 断面收缩率为10% C 冷弯角为10% D.试样原始基准长度与直径之比等于 10% A
5.碱性焊条的烘干温度为____________。 A、100-150℃ B、200-300℃ C 、350—450℃ D、500℃以上 B 6.若设计上不要求焊缝与母材等强度时,最好选择 强度___________的焊条。 A、稍低一些 B、相等 C、稍高一些 D、高一个等级 A
百度文库
• 30.焊接熔池一次结晶是从( )开始,晶体向 着散热相反的方向长大。 A.熔合区 B.过热区 C.正火区 答:A • 31.焊接熔池一次结晶的晶体形态(客观特征)主 要是( ),个别情况下有少量等轴晶。 A.平面晶 B.柱状晶 C.挛晶 答:B
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